声压和声压级的计算

声压是指在有声波传播时介质中某一点处压强相对于无声波传播时该点处静压的改变量,单位为Pa。

每一瞬间的声压称为“瞬时声压”,在某一段时间内,多次测量的瞬时声压的均方根值称为“有效声压”。如未说明,声压均指有效声压。

1)声压计算

当声音以点声源为中心向四周以球形传播时,任一球面上的声压计算公式如下:

p2 = ρc·N / (4 π r2)

= ρc·I

式中,p为声压,Pa;ρ为空气密度,kg/m³;c为音速,m/s;N为声功率,W;r为球面半径,m;I为声强,W/㎡。

人耳可感知的下限声压为2 X 10-5 Pa(可听阈yù),而人耳能忍受的上限声压为20 Pa(烦恼阈yù)。

2)声压级计算

由于“可听阈”与“烦恼阈”相差100万倍,不利于实际表达,并且人耳对声压变化的感觉与声压的对数值近似成正比,因此引入了“声压级”的概念。

声压级计算公式如下:

Lp = 20 log( p / pref )

式中,Lp为声压级,dB;pref为参考声压,=2 X 10-5 Pa。

下表显示了常见声源的声压级:

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参考资料:
[1]朱颖心. 建筑环境学(第三版)[M].
[2]Engineeringtoolbox:http://www.engineeringtoolbox.com/

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